'Zoom Ganda' Mengungkap Radiasi Misterius di Sekitar Lubang Hitam Supermasif

Ilustrasi lubang hitam supermasif.(Robert Lea)

Astronom berhasil mendeteksi radiasi dari quasar, yaitu inti galaksi yang dihuni lubang hitam supermasif.

Penemuan ini dimungkinkan berkat sebuah fenomena yang diprediksi oleh Albert Einstein lebih dari satu abad yang lalu, yaitu lensa gravitasi, ditambah dengan keberuntungan yang tak terduga.

Tim yang dipimpin Matus Rybak dari Universitas Leiden menemukan radiasi ini saat mempelajari galaksi RXJ1131-1231. Galaksi yang berjarak sekitar 6 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Efek Lensa Ganda: Lensa Gravitasi Makro dan Mikro

RXJ1131-1231 adalah target studi yang populer karena adanya efek lensa gravitasi. Fenomena ini terjadi ketika sebuah objek masif, berada di antara kita dan sumber cahaya latar belakang. 

Objek masif ini membengkokkan ruang-waktu. Sehingga membelokkan jalur cahaya dan bertindak seperti lensa yang memperbesar objek di belakangnya.

Dalam kasus ini, efek lensa oleh galaksi besar (lensa makro) membuat RXJ1131-1231 tampak tiga kali lebih besar. Namun, tim Rybak juga mendeteksi adanya lensa mikro, yaitu efek lensa gravitasi yang disebabkan oleh objek yang jauh lebih kecil, seperti sebuah bintang.

Saat mengamati RXJ1131-1231 dengan teleskop ALMA, tim melihat tiga gambar galaksi yang kecerahannya berubah secara independen. Ini adalah bukti kuat adanya lensa mikro yang disebabkan oleh sebuah bintang yang berada di antara galaksi dan pengamat.

Fenomena "lensa makro" dan "lensa mikro" yang terjadi bersamaan ini menciptakan efek "zoom ganda" yang memungkinkan para astronom melihat detail RXJ1131-1231 yang sebelumnya tersembunyi. Rybak menyamakan efek ini dengan menumpuk dua kaca pembesar.

Radiasi Panjang Gelombang Milimeter yang Mengejutkan

Setelah kembali mengamati RXJ1131-1231 pada tahun 2020, tim Rybak menemukan bahwa quasar di dalamnya memancarkan radiasi dalam panjang gelombang milimeter yang berkedip. Hal ini tidak biasa, sebab radiasi milimeter umumnya berasal dari gas dan debu yang dingin serta pasif.

Tim menduga bahwa radiasi ini berasal dari sebuah cincin material panas yang sangat bermagnet yang disebut "korona", yang mengelilingi lubang hitam supermasif di dalam quasar tersebut.

Penelitian ini menandai tonggak sejarah baru dalam astrofisika, karena ini adalah pertama kalinya para ilmuwan menggunakan efek lensa mikro untuk mempelajari radiasi milimeter. 

Tim Rybak berencana untuk melanjutkan penelitian mereka dengan teleskop sinar-X Chandra, dengan harapan dapat menentukan suhu dan kekuatan medan magnet di dekat lubang hitam supermasif tersebut.

Penemuan ini diharapkan dapat membantu membangun model yang lebih akurat tentang bagaimana lubang hitam supermasif memengaruhi galaksi di sekitarnya. (Space/Z-2)